5G商用背后的攻坚战

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如果说全民直播激发的是大众喧嚣背景下的娱乐消费与隐私窥探；如果说共享单车承载的是一场资本较量的赌局盛宴和短距出行的复古运动；如果说人工智能开启的是科技时代人类想象力的无限延伸与社会秩序分工的二次调配；那么面对未来即将到来的5G时代，更高速率、更大容量、更低时延的通讯技术又将改写人类的哪些命运？


当前，5G的热度，已经远远超过了信息通信领域的范畴，作为未来10年信息通迅业的战略制高点，世界各国都在不遗余力地推动5G技术的发展。从1G到4G，我国更是经历了从无到有与世界先进水平齐头并进的发展过程，并在5G技术、标准制定、频谱规划等方面占据世界一席之位，从概念化的参与研发到5G真正的落地实施阶段，未来5G必将迎来大爆发。



图片来源于百度）


5G频谱下的势力争霸赛


当5G频谱的“C位”之争甚嚣至上时，注定这不是一场你方唱罢我方登场的争夺赛，国内三家运营商的强强联合或是一超多强的火热争霸的消息频频不胫而走，足以可见频谱资源价值的举足轻重性。


作为移动通信的载，无线频谱并不是取之不尽用之不竭的资源，而且频谱也因位置的不同也会表现出巨大的差异。根据ITU的预测，到2020年全球移动互联网的数据流量将会增长44倍，与之对应的是需要至少1340MHz频谱，现在的可用频谱与之相比缺口在500MHz以上。如果迈入5G时代，那么频谱资源的缺口将会进一步扩大，为此全球运营商都在寻找新的频谱资源，类似3.5GHz这样资源丰富（共400MHz频谱）、分布连续的优质频谱，自然会成为国内三家运营商激烈争夺的重点资源。


为什么3.5GHz频段对5G如此重要？首先，3.5GHz一般是指3.3GHz～3.9GHz范围的频谱，总共600MHz，频谱的范围十分广泛。国际组织最早将该频段用于C波段卫星通信，主要用途包括电视节目信息传输、抗震救灾等，正是因为用于卫星通信，所以该波段带宽很宽，资源稀缺且宝贵，而且3.5GHz的产业成熟度比较高。不久前，我国中兴率先在SA模式下完成了对3.5GHz频段资源的测试，包括连续广域覆盖、热点高容量（低频）、热点高容量（高频）、低时延高可靠、低功耗大连接、两个混合场景等七大场景的测试，并充分验证了3.5GHz频段5G独立组网模式的网络性能的优质性。因此，在加速5G技术商用的过程中，谁拥有了5G频谱的优质频段资源就等同于谁抢先了市场的第一步。
5G商用场景的行业变革


当5G 凭借其低延时、高速率、高容量的特点，能够满足人们对网络连接超大流量、超多设备连接数、超高移动性的需求，试想一下将会给我国行业带来怎样的变革？


从目前行业发展的态势来说，预估未来可能在以下几个行业带来最为明显的变化：


一，从车联网到无人驾驶领域；针对自动驾驶最常见的应用场景例如紧急刹车，都需要瞬间进行大量的数据处理并并及时做出决策，这些都需要依赖5G的大宽带、超高连接数、高可靠性和高精确度等超强能力来共同完成。



二，大视频驱动流量的继续爆发；4G带动了直播和短视频行业的发展，那么面临即将到来的5G时代，秒速超高清的视频将会对现有的娱乐消费方式进行新一轮的洗牌，现有的4K超清业务需要50Mbit/s的稳定带宽，平均40 Mbit/s的4G网络已无法满足。而8K（3D）视频经过百倍压缩之后传输速率仍需要大约 1Gbps，都需要5 G技术作为支撑，驱动整个视频行业从硬件到软件再到云端的全产业链的发展。



三，VR、AR，泛娱乐与工业化的全面发展；以虚拟现实技术来说，完美的用户体验需要网络时延低于20m/s才能有效缓解眩晕感；虚拟导航将通过超高速数据用户体验实时访问城市街道及大型场景建筑地图数据库；移动远程医疗的用户可以根据 5G 低延时、高速特性在没有医疗室高速行驶的列车上通过视频通信获取远端医生的协助，及时运用人工智能手段解决用户医疗难题。而5G所具备毫秒级的端到端时延的特性都可以很好的满足这些行业对于数据传输的要求。



5G技术架构的纵向跨越


从运营商的频谱之争再到5G技术带动行业应用场景的变革，我们从初期研发到后期落地与应用，凭借超快的发展速度、超高的技术标准与国际通信发展水平接轨，发展成为第一梯队，这其中所要攻克的技术难点与壁垒，可想而知的艰难，对我们考验又体现在哪里？


在理想情况下，5G的传输速率可达到1GB/s，比目前的4G至少快十倍以上，这就意味着5G需要更高的频率、更大的快带，达到更快的速度，这其中涉及到关键技术主要分为覆盖增强技术、频效提升技术、频谱扩展技术、能效提升技术四个类别，需要重点克服的难点有三：


一是关键核心技术缺失，国外射频芯片和器件技术的成熟，尤其是面向高频应用的BAW和FBAR 滤波器，我国BAW和FBAR专利储备十分薄弱，自主研发面临诸多壁垒；二是缺乏成熟的商用工艺支撑，整体落后世界领先水平，像砷化镓、氮化镓等化合物半导体代工市场主要集中在我国中国台湾地区，锗硅和绝缘硅材料工艺方面主要被格罗方德、TowerJazz等大厂掌控；三是产业链上下游协同性不够，当前我国面向5G，国内芯片缺乏与软件、整机设备、系统应用、测试仪器仪表等产业生态环节的紧密互动。所以对我国来说，5G的全面普及还有很长的路需要走。


未来，5G不仅代表着新一代移动技术、更是一种全新网络，它将重新定义广泛的行业，为不同维度的技术提供统一的连接架构，让万物进行互联。


公司介绍：深圳鎏信科技有限公司是国内领先的物联网智慧连接技术服务商，专注于通信、网络、安全技术的研发与PaaS服务的提供，凭借着设备实时互联、智能化管理、预测性运维和安全态势智能感知的技术引领国内IoT云生态，实现了海量设备在不同应用场景的业务需求，有效地降低了客户连接成本，提升了服务连接效率，使物联网终端连接更容易、业务更智能、体验更流畅、数据更安全。

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